首页 / 专利库 / 单位和数量 / 介电常数 / 一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷及其制备方法

一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷及其制备方法

阅读:838发布:2020-05-13

专利汇可以提供一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 介电常数 可调高介电常数 微波 介质陶瓷及其制备方法。其原料组成为xCaTiO3·y(Li0.5Sm0.5)TiO3+awt%CeO,其中:0.3≤x≤0.5,0.7≤y≤0.5,0.1≤a≤0.5;其中x、y为摩尔比添加、a以 质量 百分数添加。本发明提供一种介电常数为112.5,同时具有介电常数在一定范围可调(Er:90~Er:130)微波介质陶瓷配方及其制备方法,以CaTiO3-(Li0.5Sm0.5)TiO3体系为研究对象,采用CeO为调节微波介质陶瓷 温度 系数,综合调控材料的微波介电性能。,下面是一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷,其特征在于,其原料组成为:
xCaTiO3·y(Li0.5Sm0.5)TiO3 +awt% CeO,其中:0.3≤x≤0.5, 0. 7≤ y≤0.5, 0.1≤ a≤0.5; 其中x、y为摩尔比添加、a以质量百分数添加。
2.根据权利要求1所述的一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷,其特征在于,所述(Li0.5Sm0.5)TiO3由分析纯三化二钐、分析纯酸锂、分析纯二氧化按(Li0.5Sm0.5)TiO3化学式配料混合。
3.一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,按照以下步骤进行:
1)先将分析纯三氧化二钐、分析纯碳酸锂、分析纯二氧化钛按(Li0.5Sm0.5)TiO3化学式配料混合,加入氧化锫球和去离子球磨,混合球磨3~8小时,烘干后过30~60目筛,在箱式炉中1050℃~1100℃预烧 2~5小时,合成主成分(Li0.5Sm0.5)TiO3;
2)将合成的主成分(Li0.5Sm0.5)TiO3和CaTiO3及CeO原料按xCaTiO3·y(Li0.5Sm0.5)TiO3 +awt% CeO,加入氧化锫球和去离子水混合球磨3~8小时,烘干,加入粘合剂造粒
4.根据权利要求3所述的一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,所述球磨在聚酯球磨罐中进行。
5.根据权利要求3所述的一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,所述1)步骤中:所述(Li0.5Sm0.5)TiO3:去离子水:锫球按重量比为1:1.5:2~4.5的比例进行混合。
6.根据权利要求3所述的一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,所述粘合剂为12wt%聚乙烯醇。
7.根据权利要求3所述的一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,所述2)步骤后,在80~120Mpa压下压制成直径12~18mm,厚度 5~10mm的圆薄片,在1250℃~1350℃,烧结3~5小时成品。

说明书全文

一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于一种介电常数可调超高介电常数微波介质陶瓷及其制备方法,是一种CaTiO3-(Li0.5Sm0.5)TiO3复合微波介质材料及其制备方法。广泛应用于移动电话汽车电话、电视卫星接收器、全球卫星定位系统、无线局域接入及各种雷达等系统中。

背景技术

[0002] 微波介质陶瓷作为一种新型电子材料,在现代通信中被用作谐振器滤波器、介质基片、介质天线、介质导波回路等,广泛应用于微波技术的许多领域。可用于移动通讯、卫星通讯和军用雷达等方面。随着科学技术日新月异的发展,通信信息量的迅猛增加,以及人们对无线通信的要求,使用卫星通讯和卫星直播电视等微波通信系统己成为当前通信技术发展的必然趋势。这就使得微波材料在民用方而的需求逐渐增多,如手机、汽车电话、蜂窝无绳电话等移动通信和卫星直播电视等新的应用装置。应用于微波电路的介质陶瓷,必须满足以下介电特征要求:1)较高的相对介电常数Er,一般根据应用频率确定介质陶瓷材料相对介电常数的大小。应用频率为0.8~4GHz(低端)时,Er>50;4~8GHz(中端)时,30≤Er≤50 ;8~18GHz(中端)时,Er≤30 ;2)高的品质因数Q,以提高选频特性,一般要求Q×f0≥5000;3)接近零的频率温度系数τf以保证器件有良好的温度稳定性,介质谐振器件一般都是微波介质陶瓷的某种振动模式的频率作为其中心频率的。如果τf大,则表明器件的中心频率将会因温度的变化而产生大的漂移,器件将无法高稳定工作。

发明内容

[0003] 本发明的目的迎合移动通信用微波频率小型化、髙频化需要,旨在提供一种介电常数为112.5,同时具有介电常数在一定范围可调(Er:90~ Er:130)微波介质陶瓷配方及其制备方法,以CaTiO3-(Li0.5Sm0.5)TiO3体系为研究对象,采用CeO为调节微波介质陶瓷温度系数,综合调控材料的微波介电性能。
[0004] 为此本发明采用的技术方案是:本发明的原料组成为xCaTiO3·y(Li0.5Sm0.5)TiO3 +awt% CeO,其中:0.3≤x≤0.5, 0. 7≤ y≤0.5, 0.1≤ a≤0.5; 其中x、y为摩尔比添加、a以质量百分数添加。
[0005] 所述(Li0.5Sm0.5)TiO3由分析纯三化二钐、分析纯酸锂、分析纯二氧化按(Li0.5Sm0.5)TiO3化学式配料混合。
[0006] 一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷的制备方法,按照以下步骤进行:1)先将分析纯三氧化二钐、分析纯碳酸锂、分析纯二氧化钛按(Li0.5Sm0.5)TiO3化学式配料混合,加入氧化锫球和去离子球磨,混合球磨3~8小时,烘干后过30~60目筛,在箱式炉中1050℃~1100℃预烧 2~5小时,合成主成分(Li0.5Sm0.5)TiO3;
2)将合成的主成分(Li0.5Sm0.5)TiO3和CaTiO3及CeO原料按xCaTiO3·y(Li0.5Sm0.5)TiO3 +awt% CeO,加入氧化锫球和去离子水混合球磨3~8小时,烘干,加入粘合剂造粒
[0007] 所述球磨在聚酯球磨罐中进行。
[0008] 所述1)步骤中:所述(Li0.5Sm0.5)TiO3:去离子水:锫球按重量比为1:1.5:2~4.5的比例进行混合。
[0009] 所述粘合剂为12wt%聚乙烯醇。
[0010] 所述2)步骤后,在80~120Mpa压下压制成直径12~18mm,厚度 5~10mm的圆薄片,在1250℃~1350℃,烧结3~5小时成品。
[0011] 本发明的优点是:1)CaTiO3-(Li0.5Sm0.5)TiO3系材料预烧、烧结温度适中,1300℃就使其致密化,节约能源,降低生产成本;2)原材料价格便宜,生产工艺相对简单,便于工业化批量大生产;3)介电常数在一定范围可调(Er:90~ Er:130),特别适合介质天线使用。

具体实施方式

[0012] 本发明选用预烧合成(Li0.5Sm0.5)TiO3和CaTiO3后,通过调整(Li0.5Sm0.5)TiO3和CaTiO3添加比例来调节介电常数Er:90~ Er:130、同时微量添加CeO达到调节温度系数τf,提供一种介电常数112.5,介电常数和频率温度系数τf可调同时材料制备工艺简单、对设备和车间环境无特殊要求,便于批量生产及应用推广。
[0013] 一种高介电常数微波介质陶瓷技术方案是以(Li0.5Sm0.5)TiO3、CaTiO3 为成主分,CeO微量添加,CeO添加量调节微波介质陶瓷温度系数τf0一种介电常数可调高介电常数微波介质陶瓷,其原料组成为
xCaTiO3·y(Li0.5Sm0.5)TiO3 +awt% CeO,其中:0.3≤x≤0.5, 0. 7≤ y≤0.5, 0.1≤ a≤0.5 (x、y为摩尔比添加、a以质量百分数添加)。
[0014] 上述组成的优化方案为:一种低介电常数低损耗微波介质陶瓷,其优化原料组成为:(0.21CaTiO3·0.79(Li0.5Sm0.5)TiO3+0.10wt% CeO)。
[0015] 一种高介电常数微波介质陶瓷的制备工艺,包括以下步骤:(1)先将分析纯三氧化二钐、分析纯碳酸锂、分析纯二氧化钛按(Li0.5Sm0.5)TiO3化学式配料混合,在 1050℃预烧 3h,合成主成分(Li0.5Sm0.5)TiO3.;
(2)将合成的主成分(Li0.5Sm0.5)TiO3和CaTiO3及CeO原料按xCaTiO3·y(Li0.5Sm0.5)TiO3 +awt% CeO,0.3≤x≤0.5, 0. 7≤ y≤0.5, 0.1≤ a≤0.5 (x、y为摩尔比添加、a以质量百分数添加), 混合造粒后得到用于制备高介电常数微波介质陶瓷的粉料,将粉料压制成直径15mm、厚度6.5~7.5mm的圆薄片,在1250℃~1350℃烧结,保温4小时。
[0016] 采用上述配方及制备方法组成的本发明,可得到Er=112.5,Q*f0>3000,谐振频率系数τf<=10的微波介质陶瓷,性能指标可满足微波介质陶瓷材料要求。
[0017] 本发明将参照下述的实施进一步详细说明:首先,先将分析纯三氧化二钐、分析纯碳酸锂、分析纯二氧化钛按(Li0.5Sm0.5)TiO3化学式配料混合,置于聚氨酯球磨罐中,加入氧化锫球和去离子水磨(料:去离子水:锫球重量比为1:1.5:2~4.5),在QM-BP行星球磨机中混合球磨 5小时,烘干后过40目筛,在箱式炉中
1050℃~1100℃预烧 3小时,合成主成分(Li0.5Sm0.5)TiO3。
[0018] 将合成的主成分(Li0.5Sm0.5)TiO3和CaTiO3及CeO原料按xCaTiO3·y(Li0.5Sm0.5)TiO3 +awt% CeO,置于聚氨酯球磨罐中,加入氧化锫球和去离子水混合球磨5小时,烘干,加入12wt%聚乙烯醇 (PVA)粘合剂造粒,在100Mpa压力下压制成直径15mm,厚度 7.0mm的圆薄片,在1250℃~1350℃。烧结4小时。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈